Kögerlhof Krispel

Flachkollektoren, Adsorptionskälte und Holzhackschnitzel in der Obstverarbeitung

Der Kögerlhof Krispel ist ein 1903 gegründetes Familienunternehmen, das in Markt Hartmannsdorf in Österreich ansässig ist und heute in der dritten Generation von der Familie Krispel geführt wird. Die Energie für die hauptsächlich selbst produzierten Fruchtsäfte und Moste, aber auch für die Kühlung des Frischobsts wird nachhaltig durch Flachkollektoren und Hackschnitzelkessel erzeugt. Die Früchte stammen überwiegend aus dem eigenen Obstanbau mit rund 50.000 Bäumen. Durch den Anbau und die Verarbeitung der Früchte, gibt es eine sehr saisonale Prägung des Wärmebedarfes für die Produktion. Der Umsatz des kleinen Familienunternehmens liegt bei jährlich ca. 700.000 €.

Während vom Winter bis in den Frühsommer hauptsächlich das Schneiden, Düngen und Ausdünnen der Fruchtgehölze stattfindet, wird ab August bis in den November hinein geerntet und verarbeitet. Hierfür werden täglich ca. 15 m³ Frischwasser hauptsächlich für Reinigungsprozesse benötigt. Darüber hinaus wird bis in das Frühjahr hinein Frischobst in einem Kühlraum gelagert, sodass sortenabhängig bis Ende März Lagerobst verkauft werden kann. Für die Produktion gibt es zwei Prozesse mit relevantem Wärmebedarf, die durch die Solaranlage unterstützt werden. Für die Reinigung der Flaschen, die bei der Abfüllung von Mosten und Säften verwendet werden, benötigt die Flaschenwaschmaschine 75 °C heißes Wasser, um Verunreinigungen der Produkte beim Abfüllen ausschließen zu können. Darüber hinaus werden die Fruchtsäfte durch Pasteurisation bei 80 °C haltbar gemacht, damit sie eingelagert und ganzjährig verkauft werden können.

Vor der Umstellung auf ein nachhaltiges Energiekonzept erfolgte die Pasteurisation der Fruchtsäfte elektrisch bzw. später über einen Gaskessel. Die Flaschenwaschmaschine wurde direkt über einen Ölbrenner beheizt. Nun liefert ein Hackschnitzelkessel mit einer thermischen Leistung von 240 kW in Kombination mit einer 118 m² großen solarthermischen Anlage sämtliche für die Verarbeitung notwendige Wärme. Zusammen mit einem neuen Röhrenpasteur ist es damit nun möglich den gesamten Wärmebedarf des Unternehmens ohne fossile Energieträger zu decken. Zusätzlich wurde die bisher betriebene Kompressionskälteanlage durch eine Adsorptionskältemaschine ersetzt, um auch die Lagerung des Frischobstes und der Säfte bei durchgehend, 5 ° C nachhaltig zu gestalten Die zusätzliche Installation einer 5 kWp PV-Anlage, die die elektrische Grundlast abdeckt, jedoch über keine Einspeisemöglichkeit ins öffentliche Stromnetz verfügt, reduziert auch den Strombedarf. Der gesamte erzeugte Strom wird selbst verbraucht, darüber hinaus benötigter Strom wird aus dem Netz bezogen. Die Inbetriebnahme des innovativen und durch erneuerbare Energien dominierten Energieversorgungssystems erfolgte 2012. Das Foto zeigt die Solarkollektoren (vorderes Dach) zur Wärme- und Kälteversorgung und die PVModule (hinteres Dach).

Für das Solarthermiekollektorfeld kamen neun Großflächenkollektoren mit jeweils ca. 13 m² zum Einsatz, die einen 20 m³ Pufferspeicher mit einer 30 cm dicken Isolierung und Schichtlanzen für eine optimale Temperaturschichtung beladen. Die Kollektoren wurden auf 45° aufgeständert, um die Solarerträge besser über das Jahr zu verteilen, da die Wärme an sonnenreichen Sommertagen fast ausschließlich für die Kälteerzeugung in Kombination mit der Adsorptionskältemaschine verwendet wird. Um die Flaschenwaschmaschine, den Pasteur und die Adsorptionskälteanlage betreiben zu können, sind Zieltemperaturen in einem Bereich von 80..98°C erforderlich. Daher wurden doppelt abgedeckte Kollektoren verwendet, die auch bei höheren Temperaturen effizient arbeiten. Reicht die Solarstrahlung nicht aus, wird der Hackschnitzelkessel zum Nachheizen des Puffers verwendet. Trotz der hohen Prozesstemperaturen und des saisonal geprägten Wärmebedarfes erreichen die Kollektoren einen spezifischen Ertrag von 380 kWh/m²bruttoa und eine solare Deckung von rund 20 % bezogen auf Wärme- und Kälteversorgung, was einem Gesamtertrag von 45 MWh/a entspricht. Die obenstehende Abbildung zeigt die Hydraulik des beschriebenen Systems.

© Krispel, 120 m² Flachkollektoren bei Kögerlhof Krispel (AT)
Die Wärme aus den Flachkollektoren wird in den Schichtladespeicher eingeschichtet. Neben der Pasteurisation und Flaschenreinigung ist auch eine Absorptionskältemaschine an den Speicher angeschlossen.

Die Kosten der neu installierten Solaranlage lagen zusammen mit dem auch durch den Hackschnitzelkessel beheizten 20 m³-Puffer, der Prozessanbindung und der Adsorptionskälteanlage bei etwa 145.000 €. Knapp ein Drittel entfiel hierbei allein auf die Kälteanlage. Die spezifischen Kosten der Solaranlage inkl. Puffer und Anbindung an die Prozesse lagen daher bei 855 €/m². Da die Solaranlage nicht nur die günstigen Hackschnitzel als Energieträger, sondern auch Strom für die vorher benutzte Kompressionskälte ersetzt, ist das energetische Gesamtpaket für den Kögerlhof Krispel nicht nur ökologisch, sondern auch wirtschaftlich sehr interessant.